Физические упражнения очень полезны для здоровья мозга, улучшая когнитивные функции, настроение и снижая риск нейродегенеративных заболеваний. Несколько новых исследований продемонстрировали глубокое влияние физических упражнений на различные биологические системы, дополнительно объясняя их способность улучшать здоровье и бороться с болезнями. В этом специальном выпуске мы рассмотрим самые последние исследования о том, как физические упражнения могут защитить здоровье мозга по мере старения.
Физические упражнения связаны с увеличением мышечной силы, улучшением здоровья сердца, снижением уровня сахара в крови и многими другими преимуществами для здоровья.
Такие занятия, как бег на беговой дорожке, подъем на крутой холм на велосипеде, поднятие тяжестей или быстрая прогулка во время обеда, предлагают широкий спектр преимуществ, которые выходят за рамки улучшения внешнего вида или выносливости.
Данные исследований показывают, что регулярная физическая активность может повысить настроение, облегчить стресс и улучшить когнитивные функции, подчеркивая глубокую связь между телом и разумом.
Однако разные люди могут по-разному реагировать на различные формы упражнений, такие как аэробные тренировки или силовые тренировки.
Хотя хорошо известно, что регулярные физические упражнения имеют решающее значение для здорового образа жизни, некоторые старые исследования показали, что интенсивные физические упражнения могут иметь негативные последствия.
Однако более поздние исследования показали, что у элитных спортсменов за последние десятилетия продолжительность жизни немного увеличилась.
Физические упражнения значительно улучшают здоровье мозга, улучшая когнитивные функции, настроение и снижая риск нейродегенеративных заболеваний за счет стимулирования нейрогенеза и
Что говорят последние данные и мнения экспертов о том, как регулярная физическая активность помогает поддерживать здоровье мозга и общее состояние здоровья по мере старения?
Как физические упражнения влияют на организм на молекулярном уровне
В рамках новой совместной работы под руководством Стэнфордской медицины исследователи изучили основные механизмы, посредством которых физические упражнения способствуют общему здоровью, особенно здоровью мозга.
Понимая, как физические упражнения влияют на различные органы на молекулярном уровне, медицинские работники смогут более эффективно адаптировать рекомендации по упражнениям.
Эти знания также могут проложить путь к разработке лекарственной терапии, которая имитирует преимущества физических упражнений для тех, кто не может заниматься физической активностью.
Исследование, результаты которого опубликованы в
Выводы исследования показывают замечательное влияние физических упражнений на иммунную систему, реакцию на стресс, выработку энергии и обмен веществ.
Исследователи выявили значительную связь между физическими упражнениями, молекулами и генами, которые, как уже известно, участвуют в многочисленных заболеваниях человека и восстановлении тканей.
Другие недавние статьи исследователей из Стэнфордского медицинского университета включают отчет в
Как тренировки на выносливость влияют на организм
Природа В исследовании изучалось влияние 8-недельных тренировок на выносливость на различные биологические системы, включая экспрессию генов (транскриптом), белков (протеом), жиров (липидом), метаболитов (метаболом), химических меток ДНК (эпигеном) и иммунная система.
Исследователи провели анализ различных тканей крыс, обученных бегать на большие расстояния, и сравнили их с тканями малоподвижных крыс.
Они сосредоточились на митохондриях в мышцах ног, сердце, печени, почках, белой жировой ткани, которая накапливается в виде жира в организме, а также легких, мозге и бурой жировой ткани — метаболически активном жире, который сжигает калории.
Этот комплексный подход позволил получить сотни тысяч результатов неэпигенетических изменений и более 2 миллионов различных эпигенетических изменений в митохондриях, предоставив богатую базу данных для будущих исследований.
Помимо основной цели создания базы данных, были сделаны некоторые примечательные выводы. Например, экспрессия митохондриальных генов менялась в зависимости от упражнений в разных тканях.
Исследователи обнаружили, что тренировка активировала гены в митохондриях скелетных мышц крыс, которые подавляли активность в митохондриях скелетных мышц людей с диабетом 2 типа.
Они также показали, что тренируют повышенную активность генов в митохондриях печени крыс, активность которых снижается у людей с циррозом печени.
Эти два вывода позволяют предположить, что тренировки на выносливость могут помочь улучшить мышечную функцию при диабете, а также улучшить здоровье печени.
Влияет ли биологический пол на то, как мы реагируем на физические упражнения?
Наконец, исследователи выявили половые различия в том, как ткани самцов и самок крыс реагировали на физические упражнения.
Через 8 недель крысы-самцы потеряли около 5% жира в организме, тогда как крысы-самки потеряли незначительное количество. Тем не менее, самки крыс сохранили свой первоначальный процент жира, тогда как малоподвижные самки за время исследования набрали дополнительно 4% жира в организме.
Наиболее динамичное различие наблюдалось в экспрессии митохондриальных генов после тренировки у крыс в надпочечниках.
Авторы исследования предполагают, что различия, наблюдаемые из-за физических упражнений, во многом связаны с изменениями в экспрессии митохондриальной генетики в органах и тканях, ответственных за поддержание энергетического баланса.
Омолаживающее воздействие физических упражнений на иммунные клетки
Еще одно исследование, на этот раз проведенное исследовательской группой из Университета Квинсленда в Австралии и опубликованное в журнале
Исследователи изучили экспрессию генов в отдельных клетках головного мозга мышей и обнаружили, что физические упражнения глубоко влияют на экспрессию генов в микроглии — иммунных клетках, поддерживающих функции мозга в центральной нервной системе.
В частности, физические упражнения вернули паттерны экспрессии генов старой микроглии к паттернам, аналогичным тем, которые наблюдаются в молодой микроглии.
Эксперименты по истощению микроглии продемонстрировали их необходимость в благотворном влиянии физических упражнений на создание новых нейронов в гиппокампе, области мозга, жизненно важной для памяти, обучения и эмоций.
Это исследование также показало, что предоставление мышам доступа к беговому колесу предотвращало или уменьшало присутствие Т-клеток в гиппокампе по мере их старения.
Эти иммунные клетки обычно отсутствуют в молодом мозге, но с возрастом их количество увеличивается.
Соавтор Яна Вукович, доктор философии, доцент и руководитель лаборатории нейроиммунологии и познания в Университете Квинсленда, объяснила ключевые результаты Медицинские новости сегодня.
Вукович объяснил, что: «Процесс старения затрагивает все различные типы клеток головного мозга, оказывая наибольшее влияние на резидентные иммунные клетки: микроглию. Важно отметить, что физические упражнения возвращают профиль генов микроглии обратно в их молодое состояние».
Понимание того, как физические упражнения поддерживают здоровье мозга, «является ключевым вопросом для многих ученых во всем мире», отметила Вукович, добавив, что она и ее коллеги «предполагают, что физические упражнения изменяют иммунный ландшафт стареющего мозга и, следовательно, позволяют иммунным клеткам продолжать поддерживать нервные клетки». функция».
«Роль микроглии, помимо участия в очистке от клеточного мусора, не очень хорошо изучена. Мы знаем, что микроглия поддерживает рождение новых нейронов в гиппокампе — структуре, важной для обучения и памяти. Однако здесь может быть много других механизмов».
– Яна Вукович, доктор философии
Упражнения укрепляют связи между клетками мозга
Райан Глатт, CPT, NBC-HWC, старший тренер по здоровью мозга и директор программы FitBrain в Тихоокеанском институте нейронаук в Санта-Монике, не участвовавший в этих исследованиях, рассказал МНТ они «подчеркивают многогранную пользу физических упражнений для здоровья мозга, особенно посредством регуляции генов, функции митохондрий и иммунного ответа».
«Они предлагают ценную информацию, объединяя молекулярную биологию с практическими мерами по охране здоровья стареющего населения», — добавил он.
Например, «упражнения улучшают синаптическую пластичность и кровоток, одновременно уменьшая воспаление и увеличивая экспрессию нейротрофических факторов, таких как
«Упражнения могут влиять на экспрессию генов, связанных с пластичностью мозга, воспалением и метаболизмом, а также улучшать функцию митохондрий и модулировать иммунные реакции. Гормональные изменения, вызванные физической активностью, также могут способствовать улучшению настроения и снижению стресса».
– Райан Глатт, CPT, NBC-HWC
Лучшие виды упражнений для здорового стареющего мозга
Вукович отметил, что «продолжаются исследования по оптимизации программ упражнений для пожилых людей; однако пилатес — хорошая отправная точка для тех, кто хочет задействовать свои мышцы».
Глатт согласился, добавив, что «аэробные упражнения, такие как упражнения для сердечно-сосудистой системы, силовые тренировки и упражнения на баланс, особенно полезны для здоровья мозга как общими, так и уникальными способами».
«Занятия, сочетающие физические и когнитивные задачи, такие как танцы или тай-чи, могут быть особенно эффективными для определенных аспектов здоровья мозга», — сказал Глатт.
Тем не менее, он предупредил: «Хотя физические упражнения полезны для здоровья мозга, индивидуальная изменчивость, обусловленная генетикой и исходным состоянием здоровья, может повлиять на результаты. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить долгосрочную устойчивость и оптимальные типы и интенсивность упражнений для разных групп населения».